微、小型核聚变反应堆超高压储氢库的制作方法

1.用于廉价能源用氢的生产，属可再生氢能源开发、生产領域。


背景技术：

2.核聚变反应产生能量很大而且不受控制，瞬间释放的超大数量级的能量使人望而却步，形成了多年来人类一直无法触及到和平应用核聚变能的技术范畴的现实。本发明人申报的和平利用核聚变反应、大规模生产能源用氢技术相关的专利申请都属生产规摸和产氢量持别浩大的技术、其从建设周期到推广应用都在10年以上，不利于解除国家能源紧缺现状和快速降低对大气co2排放量的需求，因此本发明人在原有的利用核聚变反应、大规模生产能源用氢技术基础上缩小反应堆核素投放量、发明和推出微、小型核聚变反应堆及其相关技术的系列专利申请，希里在3-5年内投入使用，适应国内对能源用氢的紧迫需求。
3.微、小型核聚变反应堆及其相关技术的系列技术是在减少核素投放标准，间歇性产出能源用氢，为了减小反应堆的体积本发明采用大量堆外呼吸室系统，化解聚变反应生成巨大能量和投入大量的水后由这些巨大能量裂解水产生的巨量超高温气体采用堆外呼吸室分散消化这些气体的方案，解决了将聚变反应堆小型化的难题。
4.由于聚变反应生成能量很大，大型聚变反应堆都设有储氢庫系统，解决进入输氢网之前、反应堆对新生产氢能净化和储存统计工作等，小型反应堆不进网，如连并10座百万级电站供氢，生产一炉至少可供40天用氢，这里需要微、小型核聚变反应堆应自备供氢网管平台，储存夠用户60天的用能、再由反应堆逐步输送给用户，在这小系统中微、小型核聚变反应堆超高压储氢庫和能源用氢超高压输氢管、便是最关健的技朮了，本发明涉及的便是能源用氢无泄高压儲氢库的系统。


技术实现要素：

5.微、小型核聚变反应堆的特点是投入反应核素少，反应产出小、相应制氢成本高，预计每立方米纯氢综合成本为￥0.05元。反应堆体积小投资少建设期短。为适应窄小的堆芯空间，反应堆增大受热面，聚变反应生成能量是以热能形式展现出来，为适应堆芯超高温环境，系统设计了所有设施都具有向周围空间及相邻设备喷出高压水的装置，持续、充足的供水，滿足了大规摸消耗聚变反应产出能量的需求，同时又生产出超多数量级的能源用氢。为良好、长期保存这些能源用氢，系统还需提供一种可承受超高压力的不能泄漏氢的容器。
6.本发明提供的微、小型核聚变反应堆超高压储氢庫的特征是这样的；储氢庫最外层采用组合式可任意叠加插合层数的撑强结构，可用叠加插合层数计算承压強度如：插合1层、承压強度为200g、设计插合5层则承压强度为
7.200g
×
5(层)＝1000g
8.为提高强度和密封程度，还可选前几层插合的撑强结构浇灌混凝土或金属及高分子树脂等。(另案审请)如此可将承压強度任意提高。
9.另根据氢无法穿透水层的特性在储氢庫外增加一层贯通整个库壁的密封高压水
层，高压水层特点是其压力始终大于储氢库中储氢压力，阀门采用“能源用氢高压储氢罐无泄充出氢阀门”。(另案申请)充、出氢管道内置夹层，加注高压水用作密封防泄层。
10.为更好的储氢，高压水层外面、需添加保温层，保证储氢温度很低。储氢庫空间中心位置、安置制冷降温设备，保证储氢对低温的需要。另外，储氢室需安置铝絲材料的电位均衡网和铝合金材料的储氢室壁互相联系并接地，仿止充、放氢时库中储氢出现电位差。
11.本发明提供的储氢库耐超高压、无泄漏，可长期保存能源用氢。
附图说明
12.图1：是微、小型核聚变反应堆超高压储氢庫的原理和示意图
13.图中：1.组合式撑強结构，2.储氢库外壁，3.保温层，4.高压水封闭层，5. 电位均衡网，6.冷却降温芯，7.降温芯管壁，8.加注氢口，9.出氢口，10.高压无泄充氢阀门，11.高压无泄出氢阀门，12.加注管防泄层，13.储氢库腔14.充氢管，15.出氢管，16.铝合金内衬壁，17.均衡网接地，18.储氢库接地。
具体实施方式
14.打开(10)将高压氢通过(14)在(12)的防泄保护下通过(8)进入(13)，充满(13)后(10)关闭(14)、(8)被密封，(13)进入对氢储存状态。(16) 能阻止(13)中高压气氢外泄，(13)中氢又无法穿透比自身压力更高的(4)，处于无泄漏状态。储氢中(13)中气氢不容许出现电位差，可通过(5)连接(16) 和库壁所有金属设施全部接地，便堵截了氢在保存和充放时期所有的事故隐患。 (13)需定期降温降温(6)开启通过(7)对(13)降温，(3)保证了环境升温不对(13)造成影响。需放出气氢时(11)开启，(13)中气氢通过(9)进入(15)在(12)防泄保护下通过(11)进入被灌注容器中。
15.(13)温升会造成储氢压力增大(2)属鋼制外壳，如另有抗超高压需求，在(2)外层叠加组合(1)，利用(1)层数增加、还可采用对叠加层己组合好的插件层、浇灌混凝土或其它高分子材料等措施帮助(1)和(2)承受更高承压直至上不封顶的任何数量级抗压需求。


技术特征：
1.微、小型核聚变反应堆超高压储氢庫最外层采用组合式可叠加层数的撑强结构，可通过增加组合层数提高耐压强度，另根据氢无法穿透水层的特性在储氢庫外层，增加贯通整个库壁的密封高压水层，高压水层特点是其压力始终大于储氢库中储氢压力，充、出氢管道内置夹层，加注高压水用作密封防泄层。为更好的储氢，高压水层外面、再添加保温层，保证储氢温度在低温环境，储氢庫空间中心位置、安置制冷降温设备，保证储氢对低温环境的需要。另外，储氢室需安置铝絲材料的电位均衡网和铝合金材料的储氢室壁互相联系并接地，仿止充、放氢时库中储氢出现电位差。2.按权利要求1所述特点、用于能源用氢的储存和庫存系统中。3.按权利要求1所述特点、用于能源用氢的运输和储运系统中。4.按权利要求1所述特点、用于能源用氢的终端应用系统中。

技术总结
微、小型核聚变反应堆超高压储氢庫最外层采用组合式可叠加层数的撑强结构，可通过增加组合层数提高耐压强度，另根据氢无法穿透水层的特性在储氢庫外层，增加贯通整个库壁的密封高压水层，高压水层特点是其压力始终大于储氢库中储氢压力，充、出氢管道内置夹层，加注高压水用作密封防泄层。为更好的储氢，高压水层外面、再添加保温层，保证储氢温度在低温环境，储氢庫空间中心位置、安置制冷降温设备，保证储氢对低温环境的需要。另外，储氢室需安置铝絲材料的电位均衡网和铝合金材料的储氢室壁互相联系并接地，仿止充、放氢时库中储氢出现电位差。位差。位差。


技术研发人员：王鸿庆
受保护的技术使用者：王鸿庆
技术研发日：2022.03.12
技术公布日：2023/9/23